[0001] 本实用新型涉及急救机器人技术领域，具体涉及一种面向老年人行为监测的应急机器人系统。

[0002] 目前，我国有空巢老人较多，空巢老人在家中突发疾病跌倒存在无法及时救治的危险。现有技术中存在相关急救机器人。

[0003] 例如，中国专利申请CN202022806654.7，该专利需要老人自行携带载有装备的背包，体积大，智能化程度不高，使用不方便；中国专利申请号CN201910008851.3，该专利存在结构复杂，生产效率低的问题，且只能发出求救信号，而不能给予老人实质性的救助；中国
专利申请号CN202111087425.7，该专利虽能反馈被监护人的安全健康状况，却不能给予其
及时的救援。综上，现有机器人系统在功能上存在一定缺陷。

[0004] 鉴于此，提出本实用新型。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于提供一种面向老年人行为监测的应急机器人系统，以解决现有技术中存在的技术问题。

[0006] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种面向老年人行为监测的应急机器人系统，包括：机器人本体和手环；所述机器人本体的底部底盘上设置有三个全向
轮，三个所述全向轮间隔120°设置，每个所述全向轮通过电机驱动板单独控制；所述机器人
本体的内部装设有应急药物；

[0007] 所述机器人本体的内部设置有摄像头模块，所述摄像头模块的摄像头设置于所述机器人本体的外部；所述机器人本体的内部设置有图像识别模块、控制模块和蓝牙模块；所
述控制模块与所述图像识别模块、蓝牙模块和电机驱动板通信连接；

[0008] 所述手环中设置有加速度计和BLE蓝牙模块；所述BLE蓝牙模块与所述机器人本体的内部的蓝牙模块通信连接。

[0009] 可选实施例中，所述控制模块为ArduinoMega2560控制板，所述ArduinoMega2560控制板设置有多个IO接口。

[0010] 可选实施例中，所述图像识别模块为树莓派4B控制板，所述树莓派4B控制板设置有多个IO接口与USB接口。

[0011] 可选实施例中，所述电机驱动板为TB6612FNG电机驱动板。

[0012] 可选实施例中，所述摄像头模块通过一USB线与所述树莓派4B控制板连接，将视觉信息在树莓派中进行图像识别和监测；所述树莓派4B控制板通过一USB线与所述
ArduinoMega2560控制板连接，将图像识别结果通过USB串口通信的方式传输至所述
ArduinoMega2560控制板。

[0013] 可选实施例中，所述BLE蓝牙模块将所述加速度计的加速度信息传输至所述机器人本体内部的蓝牙模块，所述机器人本体内部的蓝牙模块再将所述加速度信息传输至所述
ArduinoMega2560控制板。

[0014] 可选实施例中，所述手环为M5Stick‑C手环。

[0015] 可选实施例中，所述加速度计为六轴加速度计。

[0016] 本实用新型的有益效果在于：该应急机器人系统将机器人本体的图像识别功能与监测手环的加速度监测功能结合，避免单一方法在检测中因受到干扰而产生误判，机器人
系统会在老人跌倒时做出准确判断及反应，自动派出送药机器人小车，将急救药品送到老
人手中，从而给予老人一些及时有效的帮助。

[0020] 为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实
施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0021] 需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0022] 请参阅附图1‑2，本实施例的目的在于提供了一种面向老年人行为监测的应急机器人系统，包括：机器人本体和手环，手环为M5Stick‑C手环。机器人本体的底部底盘上设置有三个全向轮，三个全向轮间隔120°设置，每个全向轮通过电机驱动板单独控制，可使机器
人本体实现全方向自由运动，运动至指定地点，其中电机驱动板为TB6612FNG电机驱动板。
机器人本体的内部装设有应急药物，在判断老人出现危险情况时，机器人本体会立即运动
至目标身边，将应急药物送至目标身边。

[0023] 具体地，机器人本体的内部设置有摄像头模块，摄像头模块的摄像头设置于机器人本体的外部；机器人本体的内部设置有图像识别模块、控制模块和蓝牙模块；控制模块与
图像识别模块、蓝牙模块和电机驱动板通信连接；手环中设置有加速度计和BLE蓝牙模块；
BLE蓝牙模块与机器人本体的内部的蓝牙模块通信连接，机器人本体的内部的蓝牙模块为
HC‑05蓝牙模块。

[0024] 优选实施例中，控制模块为ArduinoMega2560控制板，ArduinoMega2560控制板设置有多个IO接口，作为一个开源的控制板，Arduino的高扩展性也为日后升级扩展该系统中
的更多功能提供了可能。图像识别模块为树莓派4B控制板，树莓派4B控制板设置有多个IO
接口与USB接口，树莓派是一台体积较小的微型计算机，可以运行Linux系统，扩展性强，在
该系统中主要用于运行图像识别。需要指出的是，摄像头模块通过一USB线与树莓派4B控制
板连接，将视觉信息在树莓派中进行图像识别和监测；树莓派4B控制板通过一USB线与
ArduinoMega2560控制板连接，将图像识别结果通过USB串口通信的方式传输至
ArduinoMega2560控制板。使用过程中，BLE蓝牙模块将加速度计的加速度信息传输至机器
人本体内部的蓝牙模块，机器人本体内部的蓝牙模块再将加速度信息传输至
ArduinoMega2560控制板。

[0025] 在图像识别方面，首先使用树莓派读取摄像头模块的实时信息，图像识别模块识别目标人物，识别到人物后提取目标人物骨骼关节点，对人物不同体态下关节节点情况进
行分类，将动作信息通过树莓派上USB接口的串口通信传输给Arduino。可选实施例中，通过
Tiny‑YOLO算法识别目标人物，通过Alpha‑pose算法提取目标人物骨骼关节点，使用SG‑TCN算法对人物不同体态下关节节点情况进行分类，以上算法均是已知的开源算法，全部属于
现有技术。

[0026] 本实施例中，将手环作为辅助监测设备，使用其内置的六轴加速度计获取手部的加速度大小，以判断老人是否正处于跌倒等危险情况。

[0027] 控制模块通过图像识别结果控制机器人本体跟随老人，使老人不离开机器人本体的视线范围。同时，根据图像识别和手环的监测结果，判断老人是否处于危险情况，若图像
识别和可穿戴手环同时判定老人处于危险情况，则确定老人处于危险情况，机器人本体立
即移动至老人身边，为老人送上急救药物。本实施例中的应急机器人系统将两种监测方法
相结合，可以避免单一方法在检测中因受干扰而产生的误判，检测精度更高。

[0028] 以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保
护范围之内。